《高T_C、高性能压电陶瓷BNT-PZT的制备及微观机制》

技术简介：

随着科学技术的进步,能源、航天等领域对高居里温度(T_C)、高性能、高稳定性压电器件有极大的需求。本工作通过固相法制备高T_C压电陶瓷Bi(Ni_(1/2)Ti_(1/2))O_3-Pb(Zr_(1/2)Ti_(1/2))O_3(BNT-PZT)。通过工艺优化和组分调整发现,1 090℃烧结2 h制备的准同型相界(MPB)附近组成的0.25Bi-(Ni_(1/2)Ti_(1/2))O_3-0.75Pb(Zr_(1/2)Ti_(1/2))O_3(0.25BNT-0.75PZT)陶瓷呈现出最佳的电学性能,且在T_C以下具有很好的热稳定性:ε_m=18 944,T_C=220.1℃,d_(33)~*=487.6 pm/V,d_(33)=510 pC/N,K_p=59.8%。利用升温拉曼光谱研究了0.25BNT-0.75PZT陶瓷的铁电相变机理,发现陶瓷中存在低对称性极性纳米微区或多相共存;电子背散射(EBSD)分析证明0.25BNT-0.75PZT陶瓷的微区相结构为三方相和四方相共存。低对称性极性纳米微区或多相共存导致晶格畸变和极化旋转的能垒降低,使得MPB附近的0.25BNT-0.75PZT陶瓷具有优异的电学性能。

研发人员：季万万;张帅;陆小龙;方必军;丁建宁;